一种高等数学综合教学系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高等数学综合教学系统，涉及数学教学领域。该系统包括：教学内容录入模块、方程解析转换模块、演示模块、课堂管理模块、学生练习测试单元、学生评价模块、教师评价模块、数据库、中央处理器、用户登录模块、语音模块、数据库更新模块、兴趣闯关模块和疑难问题汇总模块。本发明专利技术通过方程解析转换模块可以在授课过程中对方程进行分析讲解验证时，将属于转换类型的方程以输入参数的方式转换为相应的几何图形并通过三维演示单元在学生面前直观且立体的展现数学方程所带来的空间几何形状，对学生产生直观的数学方程空间几何感官刺激；并且本发明专利技术的演示分为连续演示、局部演示和三维演示，适应不同需要，使教学具有灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种高等数学综合教学系统
本专利技术涉及数学教学领域，更具体的涉及一种高等数学综合教学系统。
技术介绍
高等数学在教学过程中主要注重培养学生对数学思维的培养，这种思维的培养即具有逻辑思维对数学公式的推导，同时又注重学生对高等数学抽象公式背后所具有的感性认知。如何在高等数学教学过程中激发学生对数学方程产生感性的认知是高等数学教学方法中重点研究的内容。目前，在高等数学中方程空间几何展示的教具设计，主要不足之处有：高等数学的教具多以能展现基本几何意义为主，对于复杂抽象的数学方程很难表现具体的几何形态。综上所述，现有技术中的高等数学综合教学系统，存在仅对基本几何图形进行展示，而没有涉及对抽象数学方程的几何形态进行展示的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种高等数学综合教学系统，用以解决现有技术中存在仅对基本几何图形进行展示，而没有涉及对抽象数学方程的几何形态进行展示的问题。本专利技术实施例提供一种高等数学综合教学系统，包括：教学内容录入模块，用于对高等数学教学内容进行录入；其中，所述高等数学教学内容，包括：文本、公式、方程、图形、图片、视频和文件；方程解析转换模块，用于在进行方程分析讲解验证时，将属于转换类型的方程以输入参数的方式转换为相应的几何图形；其中，所述方程，包括：多项式方程和微积分方程；演示模块，包括：演示模块，包括：连续演示单元，局部演示单元和三维演示单元；所述连续演示单元，用于根据教师预先准备的ppt形式教学内容按照ppt播放器连续演示授课；所述局部演示单元，用于通过鼠标选定区域的方式截取局部内容放入空白区单独或组合演示；所述三维演示单元，用于将授课过程中的几何图形映射至三维演示软件中进行三维图形演示；课堂管理模块，包括：教师授课状态采集单元、学生听课状态采集单元和师生互动时间获取单元；所述教师授课状态采集单元，用于通过摄像装置获取教师授课动作和表情；所述学生听课状态采集单元，用于通过摄像装置获取学生听课动作和表情；所述师生互动时间获取单元，用于通过计时装置获取师生交流时间；学生练习测试单元，包括：练习单元、仿真验证单元和测试单元；所述练习单元，用于从练习题库中调取与练习知识点相关的练习试题进行训练并对练习次数进行记录；所述仿真验证单元，用于将训练试题的结果带入练习试题中，并通过调用关联的matbab仿真软件对带有练习试题结果的练习试题进行仿真验证练习试题的结果是否正确；所述测试单元，用于从考试题库中调取与练习知识点相关的考试试题进行计时测试；学生评价模块，用于根据学生听课动作和表情、师生交流时间、练习试题次数和测试试题成绩，按照各项权重给出学生综合评分结果；教师评价模块，用于教师授课动作和表情、师生交流时间和测试试题成绩，按照各项权重给出教师综合评分结果；数据库，包括：练习题库和考试题库；中央处理器，用于协调上述各模块工作。优选地，本专利技术实施例中的高等数学综合教学系统，还包括：用户登录模块，用于按照权限进行登录。优选地，本专利技术实施例中的高等数学综合教学系统，还包括：语音模块，用于通过语音模式播放音频数据、理论知识数据，并可以根据需要选择语言的种类。优选地，本专利技术实施例中的高等数学综合教学系统，所述数据库上还连接有数据库更新模块，所述数据库更新模块，用于通过3G网络、Wi-Fi网络、蓝牙更新所述数据库。优选地，本专利技术实施例中的高等数学综合教学系统，还包括：兴趣闯关模块，用于通过游戏的形式，将不同的数学试题进行组合作为关卡进行数学试题练习。优选地，本专利技术实施例中的高等数学综合教学系统，还包括：疑难问题汇总模块，用于汇总并储存学习过程中的疑难问题。本专利技术实施例中，提供一种高等数学综合教学系统，与现有技术相比，其有益效果如下：本专利技术通过方程解析转换模块可以在授课过程中对方程进行分析讲解验证时，将属于转换类型的方程以输入参数的方式转换为相应的几何图形并通过三维演示单元在学生面前直观且立体的展现数学方程所带来的空间几何形状，对学生产生直观的数学方程空间几何感官刺激，并且本专利技术的演示分为连续演示、局部演示和三维演示，适应不同需要，使教学具有灵活性；本专利技术通过采集教师和学生在课堂上的动作和表情、交流时间，通过对练习试题次数统计和测试成绩统计，一次对学生和教师进行综合评分，以便教师提高教学水平，且方便对学生学习成果的掌握，并且本专利技术对练习试题可以通过关联的matbab仿真软件进行仿真验证练习试题的结果是否正确，加深了学生对试题知识点的理解。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种高等数学综合教学系统原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种高等数学综合教学系统原理框图。如图1所示，该系统包括：教学内容录入模块1、方程解析转换模块2、演示模块3、课堂管理模块4、学生练习测试单元5、学生评价模块6、教师评价模块7、数据库8、中央处理器9、用户登录模块10、语音模块11、数据库更新模块12、兴趣闯关模块13和疑难问题汇总模块14。其中，教学内容录入模块1，用于对高等数学教学内容进行录入；其中，高等数学教学内容，包括：文本、公式、方程、图形、图片、视频和文件。其中，方程解析转换模块2，用于在进行方程分析讲解验证时，将属于转换类型的方程以输入参数的方式转换为相应的几何图形；其中，方程，包括：多项式方程和微积分方程。其中，演示模块3，包括：连续演示单元31，局部演示单元32和三维演示单元33；连续演示单元31，用于根据教师预先准备的ppt形式教学内容按照ppt播放器连续演示授课；局部演示单元32，用于通过鼠标选定区域的方式截取局部内容放入空白区单独或组合演示；三维演示单元33，用于将授课过程中的几何图形映射至三维演示软件中进行三维图形演示。其中，课堂管理模块4，包括：教师授课状态采集单元41、学生听课状态采集单元42和师生互动时间获取单元43；教师授课状态采集单元41，用于通过摄像装置获取教师授课动作和表情；学生听课状态采集单元42，用于通过摄像装置获取学生听课动作和表情；师生互动时间获取单元43，用于通过计时装置获取师生交流时间。其中，学生练习测试单元5，包括：练习单元511、仿真验证单元512和测试单元52；练习单元511，用于从练习题库中调取与练习知识点相关的练习试题进行训练并对练习次数进行记录；仿真验证单元512，用于将训练试题的结果带入练习试题中，并通过调用关联的matbab仿真软件对带有练习试题结果的练习试题进行仿真验证练习试题的结果是否正确；测试单元52，用于从考试题库中调取与练习知识点相关的考试试题进行计时测试。其中，学生评价模块6，用于根据学生听课动作和表情、师生交流时间、练习试题次数和测试试题成绩，按照各项权重给出学生综合评分结果。其中，教师评价模块7，用于教师授课动作和表情、师生交流时间和测试试题成绩，按照各项权重给出教师综合评分结果。其中，数据库8，包括：练习题库81和考试题库82；数据库8上还连接有数据库更新模块12，数据库更新模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高等数学综合教学系统，其特征在于，包括：教学内容录入模块(1)，用于对高等数学教学内容进行录入；其中，所述高等数学教学内容，包括：文本、公式、方程、图形、图片、视频和文件；方程解析转换模块(2)，用于在进行方程分析讲解验证时，将属于转换类型的方程以输入参数的方式转换为相应的几何图形；其中，所述方程，包括：多项式方程和微积分方程；演示模块(3)，包括：连续演示单元(31)，局部演示单元(32)和三维演示单元(33)；所述连续演示单元(31)，用于根据教师预先准备的ppt形式教学内容按照ppt播放器连续演示授课；所述局部演示单元(32)，用于通过鼠标选定区域的方式截取局部内容放入空白区单独或组合演示；所述三维演示单元(33)，用于将授课过程中的几何图形映射至三维演示软件中进行三维图形演示；课堂管理模块(4)，包括：教师授课状态采集单元(41)、学生听课状态采集单元(42)和师生互动时间获取单元(43)；所述教师授课状态采集单元(41)，用于通过摄像装置获取教师授课动作和表情；所述学生听课状态采集单元(42)，用于通过摄像装置获取学生听课动作和表情；所述师生互动时间获取单元(43)，用于通过计时装置获取师生交流时间；学生练习测试单元(5)，包括：练习单元(511)、仿真验证单元(512)和测试单元(52)；所述练习单元(511)，用于从练习题库中调取与练习知识点相关的练习试题进行训练并对练习次数进行记录；所述仿真验证单元(512)，用于将训练试题的结果带入练习试题中，并通过调用关联的matbab仿真软件对带有练习试题结果的练习试题进行仿真验证练习试题的结果是否正确；所述测试单元(52)，用于从考试题库中调取与练习知识点相关的考试试题进行计时测试；学生评价模块(6)，用于根据学生听课动作和表情、师生交流时间、练习试题次数和测试试题成绩，按照各项权重给出学生综合评分结果；教师评价模块(7)，用于教师授课动作和表情、师生交流时间和测试试题成绩，按照各项权重给出教师综合评分结果；数据库(8)，包括：练习题库(81)和考试题库(82)；中央处理器(9)，用于协调上述各模块工作。...

【技术特征摘要】
1.一种高等数学综合教学系统，其特征在于，包括：教学内容录入模块(1)，用于对高等数学教学内容进行录入；其中，所述高等数学教学内容，包括：文本、公式、方程、图形、图片、视频和文件；方程解析转换模块(2)，用于在进行方程分析讲解验证时，将属于转换类型的方程以输入参数的方式转换为相应的几何图形；其中，所述方程，包括：多项式方程和微积分方程；演示模块(3)，包括：连续演示单元(31)，局部演示单元(32)和三维演示单元(33)；所述连续演示单元(31)，用于根据教师预先准备的ppt形式教学内容按照ppt播放器连续演示授课；所述局部演示单元(32)，用于通过鼠标选定区域的方式截取局部内容放入空白区单独或组合演示；所述三维演示单元(33)，用于将授课过程中的几何图形映射至三维演示软件中进行三维图形演示；课堂管理模块(4)，包括：教师授课状态采集单元(41)、学生听课状态采集单元(42)和师生互动时间获取单元(43)；所述教师授课状态采集单元(41)，用于通过摄像装置获取教师授课动作和表情；所述学生听课状态采集单元(42)，用于通过摄像装置获取学生听课动作和表情；所述师生互动时间获取单元(43)，用于通过计时装置获取师生交流时间；学生练习测试单元(5)，包括：练习单元(511)、仿真验证单元(512)和测试单元(52)；所述练习单元(511)，用于从练习题库中调取与练习知识点相关的练习试题进行训练并对练习次数进行记录；所述仿真验证单元(512)，用于将训练试题的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱莉萨，李强，
申请(专利权)人：吉林工程技术师范学院，
类型：发明
国别省市：吉林,22